CN205347142U

CN205347142U - 一种养殖废水处理系统

Info

Publication number: CN205347142U
Application number: CN201620023702.6U
Authority: CN
Inventors: 李康奎; 王文杰; 冷守琴; 张玉辉; 张科; 许雅斌; 张新凯; 张露允; 李翔
Original assignee: Henan Linquan Environmental Protection Technology Co Ltd
Current assignee: Henan Linquan Environmental Protection Technology Co Ltd
Priority date: 2016-01-11
Filing date: 2016-01-11
Publication date: 2016-06-29
Anticipated expiration: 2026-01-11

Abstract

本实用新型公开了一种养殖废水处理系统，包括水解酸化池、厌氧反应器、初沉池、接触氧化池、二沉池、人工湿地和污泥池，所述水解酸化池、厌氧反应器、初沉池、接触氧化池、二沉池和人工湿地通过污水管依次连通；所述水解酸化池、厌氧反应器、初沉池和二沉池分别通过污泥管与所述污泥池相连通。本实用新型的养殖废水处理系统整体设计更加合理，结构更加紧凑；采用厌氧-好氧的生化处理设备组合，保证了养殖废水处理效率及处理效果，具有生化工艺组合抗冲击负荷能力强、剩余污泥量少和防止臭味产生的优点；在保证处理后的废水水质达标的前提下，同时具有工艺流程少、占地面积小、设备投资少、维护简单、运行成本低的优点，适合推广使用。

Description

一种养殖废水处理系统

技术领域

本实用新型属于养殖废水处理技术领域，具体涉及一种养殖废水处理系统。

背景技术

随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，我国畜牧业产业化快速发展。规模化、集约化养殖场的数量逐年增加，畜禽养殖已成为中国农牧经济中最活跃的增长点和主要支柱产业之一。现代化的养殖技术促进了我国的畜禽养殖业向优质高效发展，养殖场的发展在满足了城市居民对肉类、禽蛋类食物的大量需求的同时，也成为污染水体的重要污染源。畜禽废水水量波动大，含渣量、有机物和氮磷浓度高，处理技术不够成熟，管理运行成本高。如养猪场废水主要包括猪尿、部分猪粪和猪舍冲洗水，该类废水有机物浓度高悬浮物多，氨氮含量高，臭味大，对环境质量造成极大影响，急需治理。

目前我国有很多规模化养殖场开展了畜禽养殖废水的处理工作，可是规模化养殖场的废水处理出水水质绝大部分尚未达到国家排放标准，远不及工业废水处理达标率的一半。河南是农业和畜牧业大省，畜牧业产值及主要畜禽品种饲养量均位居全国前列，解决养殖废水的污染更加重要，寻求一种既经济又可靠的畜禽养殖废水处理工艺成为解决畜禽养殖污染的关键。传统的还田利用和自然处理模式由于受土地的限制已不能满足城市近郊大量畜禽废水处理的要求，因此迫切需要找到一种经济、高效的工业化处理模式来处理土地受限地区的畜禽废水处理。

经过几十年的研究和应用，畜禽养殖废水厌氧处理常用的工艺包括完全混合式厌氧反应器(CSTR)、厌氧滤池(AF)、厌氧序批式反应器(ASBR)、厌氧挡板反应器(ABR)、厌氧复合反应器(UBF)、内循环厌氧反应器(IC)、上流式厌氧污泥床(UASB)等。尽管厌氧生物处理能直接处理高浓度畜禽废水，并能回收能源，但厌氧处理出水中污染物浓度仍然很高，特别是氨氮基本没有去除，排入水体后对环境的影响仍然很大，需要进一步后处理。同时，由于好氧生物工艺直接处理高浓度畜禽废水能耗高，运行费用昂贵，使其规模化应用受到限制。

相对于单一的厌氧或好氧工艺，生化工艺组合的处理方式具有处理效率高、抗冲击负荷能力强、剩余污泥量少和防止臭味的产生等优点。如现有技术中，CN203715451U公开了一种养殖场污水处理系统，包括水解酸化池、UASB厌氧池、中间沉淀池、缺氧池、生物接触氧化池、反应池、斜管沉淀池、垂直潜流人工湿地、污泥浓缩池和干化池，所述UASB厌氧池、中间沉淀池、缺氧池、生物接触氧化池、反应池、斜管沉淀池和垂直潜流人工湿地通过污水管依次连通，所述水解酸化池中设有组合生物填料和切割水泵，所述切割水泵通过污水管连接UASB厌氧池内；所述中间沉淀池、反应池、斜管沉淀池的底部均设有泥斗，且泥斗底部通过污泥管与污泥浓缩池连通，所述污泥浓缩池和水解酸化池之间设有污水回流泵且通过污水回流管连通，所述污泥浓缩池上连有螺杆泵，所述螺杆泵出口端设有压滤机。该系统将水解酸化、厌氧处理、缺氧处理、生物接触氧化与人工湿地整合在一起，一定程度上解决了养殖场废水处理问题。但是，该系统存在工艺流程长、操作步骤多、设备庞杂、占地面积大的问题，设备投资大，维护成本高，不适合推广应用。

因此，如何在保证养殖废水处理效率及处理效果的前提下，减少工艺流程及占地面积，降低设备投资与维护成本，是需要解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种养殖废水处理系统，采用厌氧-好氧的生化处理设备组合，在保证养殖废水处理效率及处理效果的同时，工艺流程少，占地面积小，设备投资少，运行成本低。

为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种养殖废水处理系统，包括水解酸化池、厌氧反应器、初沉池、接触氧化池、二沉池、人工湿地和污泥池，所述水解酸化池、厌氧反应器、初沉池、接触氧化池、二沉池和人工湿地通过污水管依次连通；所述水解酸化池、厌氧反应器、初沉池和二沉池分别通过污泥管与所述污泥池相连通。

所述的养殖废水处理系统还包括固液分离机，所述固液分离机设置在水解酸化池的上方，用于使固液分离机的出水直接流入水解酸化池。

所述的养殖废水处理系统还包括集水池，所述集水池的出水口与所述固液分离机的进口相连接。

所述集水池的出水口通过潜污泵与所述固液分离机的进口相连接，所述潜污泵的出水管设有止回阀。

所述的养殖废水处理系统还包括化粪池，所述化粪池与所述集水池相连通。

所述化粪池为三级化粪池，包括依次连通的第一、第二、第三化粪池，第三化粪池与所述集水池连通。

所述第一、第二、第三化粪池和集水池通过T型三通管依次连接；沿污水流动方向，所述T型三通管的主管两管口为进水口，位于上游池中，T型三通管的支管管口为出水口，位于下游池中。

所述的养殖废水处理系统还包括压滤机，所述污泥池的污泥出口通过螺杆泵与所述压滤机的进口相连接。

所述厌氧反应器为上流式厌氧污泥床反应器。

本实用新型的养殖废水处理系统，将水解酸化池、厌氧反应器、初沉池、接触氧化池、二沉池和人工湿地通过污水管依次连通，且水解酸化池、厌氧反应器、初沉池和二沉池分别通过污泥管与所述污泥池相连通，与现有技术相比，省去了缺氧池和反应池，整体设计更加合理，结构更加紧凑；采用厌氧-好氧的生化处理设备组合，保证了养殖废水处理效率及处理效果，具有生化工艺组合抗冲击负荷能力强、剩余污泥量少和防止臭味产生的优点；在保证处理后的废水水质达标的前提下，同时具有工艺流程少、占地面积小、设备投资少、维护简单、运行成本低的优点，适合推广使用。

进一步的，在水解酸化池之前，设置依次连通的化粪池、集水池、固液分离机，与后续生化处理单元相配合，使养殖废水处理系统具有较强的适应性和较大的灵活性，能够应对养殖场废水水质、水量的变化；该处理系统可充分利用养殖场现有设施及周边的废弃地，建设废水净化系统，降低废水处理成本；采用该处理系统对于养殖废水进行处理，处理后的废水达到《国家畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)且保留较大肥效，可以作为果园和农田的肥料，因此可以实现零排放；处理后的废水达到农业灌溉要求，将废水处理与农业节水灌溉相结合，增强区域农业抗旱能力，提高水资源利用效益；同时该系统可对产生的沼气、沼渣进行回收利用，变废为宝，提高资源化利用效率。

附图说明

图1为实施例1的养殖废水处理系统的结构示意图；

图2为实施例1的养殖废水处理系统运行时的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

本实施例的养殖废水处理系统，如图1所示，包括三级化粪池1、集水池2、固液分离机3、水解酸化池4、厌氧反应器5、初沉池6、生物接触氧化池7、二沉池8、人工湿地9、污泥池10和压滤机12；所述水解酸化池4、厌氧反应器5、初沉池6、生物接触氧化池7、二沉池8和人工湿地9通过污水管依次连通；所述水解酸化池4、厌氧反应器5、初沉池6和二沉池8分别通过污泥管与所述污泥池10相连通。

其中，所述三级化粪池1包括依次相邻设置的第一化粪池1-1、第二化粪池1-2和第三化粪池1-3，所述第一化粪池1-1、第二化粪池1-2和第三化粪池1-3和集水池2通过T型三通管15依次连接；沿污水流动方向，所述T型三通管15的主管两管口为进水口，位于上游池中，T型三通管15的支管管口为出水口，位于下游池中(如图1所示)。养殖污水首先从三级化粪池1的进水口进入三级化粪池1，从而进入整个处理系统。T型三通阀的作用是使上游池的出水自流进入下游池中，而不会堵塞进出水口。三级化粪池1的出水自流进入集水池2；集水池的作用：一是调节水质水量，为后续构筑物提供均值稳定的污水；二是起到化粪池的作用，可以有效化除畜禽的粪渣。

所述集水池2的出水口通过潜污泵13与所述固液分离机3的进口相连接，所述潜污泵13的出水管设有止回阀；所述固液分离机3设置在水解酸化池4的上方(采用槽钢固定)，用于使固液分离机3的出水直接流入水解酸化池4。固液分离机的作用是将污水中的固体物质与水进行分离；以养猪场废水为例，是将猪粪和猪尿分离，猪粪制作固态有机肥，猪尿则进入后续工艺处理；这样猪粪得到了资源化利用，同时减轻了后续构筑物的处理负荷。

所述水解酸化池4内设有搅拌器和水解酸化填料。搅拌器的作用是使污水混合均匀；水解酸化填料用于强化水解酸化的作用，改善水解酸化细菌的生活环境。水解酸化池4的出水经过潜污泵(2台，一用一备)提升后进入厌氧反应器5。

所述厌氧反应器5为上流式厌氧污泥床反应器(UASB，Up-flowAnaerobicSludgeBed/Blanket，又叫升流式厌氧污泥床)。污水自下而上通过UASB；厌氧反应器底部有一个高浓度、高活性的污泥床，污水中的大部分有机污染物在此间经过厌氧发酵降解为甲烷和二氧化碳；因水流和气泡的搅动，污泥床之上有一个污泥悬浮层。所述厌氧反应器5的上部具有三相分离器5-1，用以分离消化气、消化液和污泥颗粒；消化气(沼气)自厌氧反应器顶部导出，收集利用；污泥颗粒自动滑落沉降至厌氧反应器底部的污泥床；消化液从澄清区出水。UASB负荷能力很大，适用于高浓度有机废水的处理；运行良好的UASB有很高的有机污染物去除率，不需要搅拌，能适应较大幅度的负荷冲击、温度和pH变化。厌氧反应器5产生的沼渣经污泥管自压进入污泥池10。

所述厌氧反应器5产生的上清液通过管道自流进入初沉池6(竖流式沉淀池)沉淀处理，初沉池6的污泥经污泥管自压进入污泥池10。所述初沉池6沉淀后的清水自流进入生物接触氧化池7。

所述生物接触氧化池7内设弹性填料，并通过鼓风机14充氧。生物接触氧化池7内的填料与充氧污水广泛接触，通过鼓风机14提供氧源，使污水中的有机物(主要是可溶性有机污染物)与池内生物膜充分接触，经微生物吸附、降解、新陈代谢作用下，将污水中的有机物去除；同时加大曝气量，将废水中的氨氮在硝酸菌和亚硝酸菌的作用下转化为亚硝态氮和硝态氮，从而达到脱除氨氮的目的。

所述生物接触氧化池7的出水通过污水管自流进入二沉池8(竖流式沉淀池)，二沉池8的污泥经污泥管自压流入污泥池10。进入二沉池8的污水在二沉池(竖流式沉淀池)中进行固液分离，污泥均靠重力进入污泥池10。

所述二沉池8沉淀处理后的清水经污水管自流进入人工湿地9；污泥池10的污泥经污泥浓缩后经螺杆泵11送至压滤机12(带式压滤机)，加入药剂进行污泥脱水，脱水后的干泥用于制作固态有机肥。

本实施例的养殖废水处理系统使用时，工艺流程如图2所示，养殖废水(污水)进入化粪池，依次经化粪池、集水池、固液分离机、水解酸化池、厌氧反应器、初沉池、接触氧化池、竖流沉淀池(二沉池)人工湿地处理后，出水从人工湿地排出；水解酸化池、厌氧反应器、初沉池、竖流沉淀池(二沉池)产生的污泥进入污泥池进行污泥浓缩后经带式压滤机脱水，产生的干泥与固液分离机分离出来的粪渣可用于制备固态有机肥。厌氧反应器产生的沼气收集回收利用。

本实施例的养殖废水处理系统中，各主要生化处理单元的作用如下：

所用的水解酸化池内发生水解酸化反应；水解酸化反应利用厌氧反应中的水解、产酸作用，使污水、污泥一次得到处理，大分子降解为小分子；同时可去除部分SS和COD。水解酸化池中的大量微生物将进水中的颗粒物质和胶体物质迅速截留和吸附，这是一个物理过程的快速反应，一般只要几秒到几十秒即可完成，因此反应是迅速的。截留下来的物质吸附在水解污泥的表面，慢慢地被分解代谢，其在系统内的污泥停留时间要大于水力停留时间。在大量水解细菌的作用下将大分子、难于生物降解物质转化为易于生物降解的小分子物质后，重新释放到液体中，在较高的水力负荷下随水流移出系统。由于水解和产酸菌世代期较短，往往以分和小时计，因此这一降解过程也是迅速的。由于酸化过程的控制不能严格划分，在污泥中可能仍有少量甲烷菌的存在，可能产生少量的甲烷，但甲烷在水中的溶解度也相当可观，故以气体形成释放的甲烷量很少。可以看出，水解酸化池集沉淀、吸附、网捕和生物絮凝等物理化学过程以及水解、酸化和甲烷化过程等生物降解功能于一体。水解酸化池中污泥的水解率可高达50％以上，排出系统的污泥量比初沉池、消化池联合系统低30％，经过化粪池和水解酸化池的降解COD去除率约在15％左右。

所用的上流式厌氧污泥床反应器(UASB)，与其他类型的厌氧反应器相较有下述优点：1)污泥床内生物量多，折合浓度计算可达20～30g/L；2)容积负荷率高，在中温发酵条件下，一般可达10kgCOD/(m³*d)左右，甚至能够高达15～40kgCOD/(m³*d)，废水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小；3)设备简单，运行方便，勿需设污泥回流装置，不需要充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题；且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟。

生物接触氧化池内的生物膜由菌胶团、丝状菌、真菌、原生动物和后生动物组成。在生物接触氧化池中，丝状菌在填料空隙间呈立体结构，大大增加了生物相与废水的接触表面，同时因为丝状菌对多数有机物具有较强的氧化能力，对水质负荷变化有较大的适应性，所以是提高净化能力的有力因素。生物接触氧化池据有很多优点：1)由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此生物接触氧化池具有较高的容积负荷；2)由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；3)剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。

采用本实施例的养殖废水处理系统对某养猪场废水进行处理，以日处理500m³/d来计算，其运行费用如表1所示。

表1运行费用表

项目	使用量	单价	费用(元/m³)
				电费	1.9kW·h/m³	0.6元/(kW·h)	1.14
人工	2人	1500元/月	0.20
				合计			1.34

从表1可以看出，该系统的运行费用仅为1.34元/m³，并且沼气和粪渣、污泥都进行了资源化利用，既节约了能源又产生了良好的经济和环境效益。

在本实施例的养殖废水处理系统调试结束后，继续运行1个月，运行情况稳定；对各处理单元及整个系统处理后的废水进行采样检测，结果如表2所示。

表2处理后废水检测结果

从表2可以看出，该处理系统采用固液分离机、厌氧反应器、接触氧化池、人工湿地的组合，对养殖废水的COD、BOD、氨氮去除效果明显，去除率分别为96.5％、96.2％、93％。结果表明，养殖污水经厌氧与好氧组合处理，BOD₅与COD大部分被去除，将废水中的难生物降解有机物去除干净。该系统保证了出水水质达到并且优于《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596—2001)中规定标准。

同时，二沉池出水水质已经达到了《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596—2001)中规定标准，该出水还保留较大肥效，可以直接用来浇灌田地而不致植物“烧死”，是很好的液态有机肥。

在本实用新型的其他实施例中，化粪池可根据处理水质的不同选择采用一级、二级或多级化粪池；多级化粪池之间、化粪池与集水池之间还可以采用其他的连通方式，如普通管路连通或逐级溢流的方式，都是可以实现的。

在本实用新型的其他实施例中，还可设置沼气柜，所述沼气柜的进口与厌氧反应器的沼气出口相连接。该系统将厌氧反应器产生的沼气收集后送入沼气柜，对沼气加以利用(做饭、取暖等)，为养殖场提供了部分额外免费能源，降低了能源消费。

Claims

1.一种养殖废水处理系统，包括水解酸化池、厌氧反应器、初沉池、接触氧化池、二沉池、人工湿地和污泥池，其特征在于：所述水解酸化池、厌氧反应器、初沉池、接触氧化池、二沉池和人工湿地通过污水管依次连通；所述水解酸化池、厌氧反应器、初沉池和二沉池分别通过污泥管与所述污泥池相连通。

2.根据权利要求1所述的养殖废水处理系统，其特征在于：还包括固液分离机，所述固液分离机设置在水解酸化池的上方，用于使固液分离机的出水直接流入水解酸化池。

3.根据权利要求2所述的养殖废水处理系统，其特征在于：还包括集水池，所述集水池的出水口与所述固液分离机的进口相连接。

4.根据权利要求3所述的养殖废水处理系统，其特征在于：所述集水池的出水口通过潜污泵与所述固液分离机的进口相连接，所述潜污泵的出水管设有止回阀。

5.根据权利要求3所述的养殖废水处理系统，其特征在于：还包括化粪池，所述化粪池与所述集水池相连通。

6.根据权利要求5所述的养殖废水处理系统，其特征在于：所述化粪池为三级化粪池，包括依次连通的第一、第二、第三化粪池，第三化粪池与所述集水池连通。

7.根据权利要求6所述的养殖废水处理系统，其特征在于：所述第一、第二、第三化粪池和集水池通过T型三通管依次连接；沿污水流动方向，所述T型三通管的主管两管口为进水口，位于上游池中，T型三通管的支管管口为出水口，位于下游池中。

8.根据权利要求1所述的养殖废水处理系统，其特征在于：还包括压滤机，所述污泥池的污泥出口通过螺杆泵与所述压滤机的进口相连接。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的养殖废水处理系统，其特征在于：所述厌氧反应器为上流式厌氧污泥床反应器。